Prebioottinen GOS ja laktoferriini rautalisillä

Raudanpuute, yleisin anemian aiheuttaja maailmanlaajuisesti, vaikuttaa yli kahteen miljardiin ihmiseen, pääasiassa imeväisiin, lapsiin ja hedelmällisessä iässä oleviin naisiin. Raudanpuute heikentää kognitiivista ja käyttäytymiskehitystä lapsuudessa, heikentää immuunivastetta, heikentää fyysistä suorituskykyä ja vaikeutena lisää imeväisten, lasten ja raskaana olevien naisten kuolleisuutta. Raudanpuutteen tehokkaassa ehkäisyssä ja hoidossa käytetään rautalisiä tai -lisäaineita lisäämään suun kautta otettavaa raudan saantia. Yleensä vain pieni osa lisätystä raudasta imeytyy ohutsuolen yläosassa, ja 80 % tai enemmän kulkeutuu paksusuoleen. Koska rauta on olennainen hivenravinne useimpien suolistomikrobien kasvulle, lisääntymiselle ja säilymiselle, raudan saatavuuden lisääntymisellä on syvällinen vaikutus suoliston mikrobiotan koostumukseen ja aineenvaihduntaan. Erityisesti rauta on pääasiallinen kolonisaation ja virulenssin määrääjä useimpien enteraalisten gramnegatiivisten bakteerien osalta, mukaan lukien Salmonella, Shigella ja patogeeninen Escherichia coli. Kommensaaliset suoliston mikro-organismit, pääasiassa suvuista Bifidobacterium ja Lactobacillus, tarvitsevat vain vähän tai ei ollenkaan rautaa, tarjoavat estevaikutuksen ja voivat estää patogeenien kasvua useilla eri menetelmillä, mukaan lukien raudan eristämisellä, kilpailulla ravintoaineista ja suoliston epiteelin kohdista suoliston esteen stabilointi antibakteeristen peptidien ja orgaanisten happojen tuotanto, jotka alentavat pH:ta. Imeytymättömän raudan lisääntyminen voi edistää virulenttien enteropatogeenien kasvua, jotka ylittävät estekannat ja häiritsevät suoliston mikrobiota.

Oletamme, että prebioottisen GOS:n ja naudan laktoferriinin (bLF) yhdistelmä, joka lisää raudan sitomista, antimikrobisia ja immunomodulatorisia vaikutuksia, tarjoaa käytännössä täydellisen suojan lisätyn raudan haitallisilta vaikutuksilta suoliston mikrobiotaan. Tutkimuksillamme on kaksi erityistä tavoitetta:

1. suorittaa satunnaistettu, kontrolloitu kaksoissokkoutettu 9 kuukauden kliininen koe 6 kuukauden ikäisillä kenialaisilla vauvoilla, joissa verrataan vaikutuksia suoliston mikrobiomikoostumukseen ryhmissä, jotka saivat 6 kuukauden ajan kotona täydennystä 5 mg rautaa sisältävillä hivenravinnejauheilla (natriumrauta-EDTA:na) [2,5 mg] ja rautafumaraatti [2,5 mg]) ja (i) galakto-oligosakkaridit (GOS; 7,5 g), (ii) naudan laktoferriini (bLF, 1,0 g), (iii) GOS (7,5 g) ja bLF (1,0) g) ja (iv) ei GOS:ää tai bLF:ää. Jokaista vauvaa seurataan sitten vielä 3 kuukauden ajan hoitojen pitkäaikaisten vaikutusten määrittämiseksi.
2. tutkia raudan, prebioottisen GOS:n ja rautaa erittävän bLF:n mekanismeja mikrobiotan koostumuksessa, enteropatogeenien kehityksessä, mikrobiotan toiminnoissa ja aineenvaihdunnassa sekä tulehduspotentiaalissa in vitro erityistavoitteen 1 hoitojen kanssa samankaltaisilla hoidoilla käyttäen kenialaisten vauvojen immobilisoitua ulosteen mikrobiotaa rokotukseen perustettu pitkäkestoinen jatkuva polyfermentoiva suoliston malli (PolyFermS) jäljittelemään kenialaisia ​​pikkulasten paksusuolen sairauksia yhdessä solututkimusten kanssa.

In vivo -kliinisen ja in vitro -lähestymistavan yhdistäminen auttaa ohjaamaan turvallisempien rautaliskien ja -lisäaineiden formulointia ja parantamaan ymmärrystämme mekanismeista, joilla prebioottinen GOS ja rautaa erittävä bLF tukevat kommensaalista mikrobiotaa estämään raudan aiheuttamaa opportunististen enteropatogeenien liikakasvua.